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1760臺PS3游戲機曾組成全球第33強的超算，這一壯舉再也無法重現

索尼ps3

1760臺PS3游戲機曾組成全球第33強的超算，這一壯舉再也無法重現

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你可能也曾是一個PlayStation 3玩家 ， 也曾是《戰神3》《神秘海域》《殺戮地帶》愛好者 。 關于這款主機 ， 曾有個有趣的冷知識：2010年 ， 美國空軍用1760臺PS3搭建了一個集群 ， 組成了當時全球第33強的超級計算機 ， 專門用于處理高清衛星圖像 。

在21世紀 ， 用游戲主機組建超算集群已不算什么新鮮事 。 早在2000年 ， 就有消息稱伊拉克總統薩達姆試圖進口4000臺PlayStation 2主機 ， 宣稱是“作為禮物送給國內兒童” ， 卻被有關機構懷疑PS2主機的芯片被用于制造遠程導彈 ， 認為其強大的運算能力可以提升伊拉克戰術導彈的地形適配能力 ， 最后也是真假難辨 。 但用家用游戲主機組成超級電腦這樣的操作 ， 以后恐怕再也見不到了 。

PlayStation 3集群是怎么搭建的？當年 ， 索尼允許玩家通過“OtherOS”功能在PS3上安裝其他操作系統 。 這個官方功能可以讓玩家裝上Yellow Dog Linux、Fedora、Ubuntu之類的系統——不過2010年索尼以安全為由移除了它 。 后來黑客們靠自定義固件繼續在PS3上跑Linux ， 但這讓該功能徹底脫離了游戲功能 ， 索尼還因此惹上集體訴訟 ， 差不多十年后才向每位原告賠償了10.07美元 。
據《Phys》雜志報道 ， 這個名叫“神鷹集群（Condor Cluster）”的超級計算機 ， 每秒能完成500萬億次浮點運算（TFLOPS） ， 成本卻只相當于相同性能的“正經”超級計算機的5%到10% 。 美國空軍買每臺PS3花了400美元（按照當時匯率相當于2700人民幣） ， 而同等性能的專用設備單臺要1萬美元 ， 整個項目下來才花了200萬美元 。 更厲害的是 ， PS3的能效高得驚人——神鷹集群的能耗 ， 只有同性能超級計算機的10% 。

【1760臺PS3游戲機曾組成全球第33強的超算，這一壯舉再也無法重現】至于怎么讓這么多PS3連起來干活？靠的是消息傳遞接口（MPI）工具 ， 比如OpenMPI或MPICH；集群軟件像TORQUE（萬億級開源資源與隊列管理器）、Slurm或HTCondor ， 則負責調度任務和分配資源 。 最后再搭個共享存儲 ， 讓集群里所有設備能并行訪問同一批數據 。
其實在“神鷹集群”項目之前 ， 馬薩諸塞大學達特茅斯分校物理系也曾用近200臺PS3游戲機搭建了一臺類似的超算 ， 主要用于天體物理模擬 ， 可能是當時“PS3模擬地球”這個梗的由來 。

我們都知道 ， 當年PS3對游戲開發者相當不友好 ， 它使用的是IBM的Cell處理器——Valve的加布?紐維爾（G胖）曾直言這玩意兒“純屬浪費大家時間” 。 雖說這處理器性能確實強 ， 但PS3的硬件和當時的Xbox 360截然不同 ， 甚至可以說和之前幾乎所有計算設備都不一樣 。 它有一個主處理單元（PPE）和七個協同處理單元（SPEs） ， 其實本來是八個 ， 不過為了提高良品率 ， 索尼屏蔽了一個 。 開發者得從頭學起 ， 才能為這種全新架構做游戲 ， 這也意味著主機發售好幾年后 ， 性能潛力還未被完全挖掘 。

時任索尼電腦娛樂CEO平井一夫曾在《PlayStation官方雜志》上說 ， 這是故意設計的 。
“我們不造開發者想要的‘好編程’主機 ， 因為‘好編程’意味著誰都能輕松榨干硬件性能 ， 那接下來的九年半里 ， 我們還能拿出什么新鮮東西？”
這話好像有點道理 ， 但給開發者添的麻煩可不小 。 不過 ， 這種獨特架構雖然讓集群搭建更復雜 ， 卻也讓PS3成了并行計算的一把好手 。

說起來 ， PS3特別適合組建集群 ， 核心原因就在那八個SPEs——它們有點像現在的GPU核心 ， 專門擅長快速處理大量簡單運算 。 用PS3組集群 ， 相當于用低成本拿到了能并行處理海量數據的硬件；再用MPI橋把一堆機器連起來 ， 自然成了想搭超級計算機的人的香餑餑 。
為什么這樣的奇跡再也不會發生了？對索尼來說 ， PS3能被用來組超級計算機 ， 問題主要出在兩方面 。 首先 ， PS3史上第一次成功越獄（能讓玩家玩盜版游戲、裝自制程序） ， 就是利用了OtherOS功能 。 破解思路來自十幾年前的一個論壇帖子：“在OtherOS里 ， 七個SPU都是空閑的 。 你可以命令一個SPU（具體怎么做就留給讀者自己琢磨了）加載metldr ， 再加載你想加載的程序 ， 然后解密任何東西——從安裝包到執行文件 ， 包括未來版本的 。 ”
意思就是 ， 破解者能利用其中一個SPE解密機器上的所有內容 。 SPU是SPE的核心 ， 每個SPE還有256KB本地存儲和一個內存流控制器（MFC） 。 簡單說 ， 破解者就是靠OtherOS拿到了PS3的密鑰 。

既然OtherOS成了PS3的安全漏洞 ， 索尼肯定要鎖死并移除這個功能 。 畢竟 ， 有了OtherOS ， 用戶就能完全掌控系統 ， 美國空軍能用近2000臺PS3搭超級計算機 ， 靠的也是這個 。 雖說索尼的虛擬機監控程序本應限制對RSX“現實合成器”GPU的訪問 ， 但后來啟用OtherOS的監控程序還是被破解 ， 導致系統被破解者完全掌控 。
不過 ， 盜版和安全還不是根本原因 。 索尼和微軟的每一代主機 ， 在發售初期大多是虧本賣的 ， 只為了定一個對玩家有吸引力的價格（當然發售幾年后會逐漸收回硬件成本） 。 傳統游戲公司主要靠游戲授權賺錢 ， 所以主機售價可以低于生產成本——反正默認買主機的人會買游戲 ， 靠游戲把錢賺回來 。 就算主機虧了 ， 游戲銷量也能補上 。
但問題來了：像美國空軍這樣用PS3組超級計算機 ， 索尼賣一臺就虧一臺 ， 還沒法靠游戲把錢賺回來 。 這些主機根本不會用來玩游戲 ， 索尼虧的錢就成了打水漂 。 倒不是說索尼缺這點錢 ， 而是再推出帶OtherOS這種功能的主機 ， 既不能靠虧本定價搶占市場 ， 還可能給未來的盜版留口子 ， 實在沒好處 。

如今的主機市場雖說有變化 ， 但虧本賣主機的做法還挺常見 。 2021年 ， 索尼CFO十時裕樹說 ， 500美元的帶光驅版PS5一開始是虧本賣的 ， 后來才盈利；而數字版PS5在發售一年后還在繼續虧本 。 Xbox Series X當時也虧本賣 ， 直到現在似乎仍未實現硬件盈利 。 不過任天堂不太一樣 ， 主機自從NGC之后一直走低性能賽道 ， 只有特價后的3DS和Wii U曾虧本賣過 。
PS5和Xbox Series X均采用基于AMD架構的定制化硬件設計 ， 核心架構圍繞x86-64指令集 ， 已與個人PC無異 ， 失去了組建集群的意義 ， 當年PS3的壯舉恐怕再也不會重現了 。

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